Biomimética aplicada ao projeto e à análise de juntas coladas nanomodificadas por nanotubo de carbono

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Elvis Carneiro Monteiro lattes
Orientador(a): Antonio Ferreira Avila lattes
Banca de defesa: Paulo Vinicius Trevizoli, Gray Farias Moita
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica
Departamento: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Nanocompósitos
Polímeros
MWCNT
Índices de Moran
Nanoindentação
Juntas coladas
Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/35175
Resumo: Este trabalho tem o objetivo de propor um novo projeto de juntas coladas em sobreposição simples. Bioinspirado na morfologia das patas de alguns répteis (gekkonidae), as quais possuem micropilares extremamente efetivos na adesão destes animais às superfícies, este projeto introduziu furos milimétricos nas superfícies de sobreposição dos aderentes. Estes furos permitiram a criação de pilares na camada adesiva, promovendo um intertravamento mecânicos e aumentando consideravelmente a resistência das juntas. Os testes foram realizados com adesivos de diferentes comportamentos mecânicos. Os resultados mostraram que a solução proposta mostra-se uma alternativa viável para a melhoria da resistencia de juntas coladas, promovendo um aumento de até 93% no deslocamento e resistência final dos corpos testados. Durante o processo também foram avaliadas as características mecânicas dos adesivos, os quais foram nanomodificados pela adição de nanotubos de carbono. Suas propriedades foram analisadas tanto a nível macroscópico, quanto microscópico via microscopia de força atômica. Os nanocompósitos resultantes apresentaram melhoria na rigidez de até 98% se comparado com o adesivo puro. A homogeneidade do material também foi avaliada quantitativamente através dos índices global e local de Moran, cujos resultados corroboraram com as melhorias observadas nos adesivos.
id UFMG_72d7bf8feba59921c0d43cdf81c92318
oai_identifier_str oai:repositorio.ufmg.br:1843/35175
network_acronym_str UFMG
network_name_str Repositório Institucional da UFMG
repository_id_str
spelling Antonio Ferreira Avilahttp://lattes.cnpq.br/5032990765950518Paulo Vinicius TrevizoliGray Farias Moitahttp://lattes.cnpq.br/0695881277381069Elvis Carneiro Monteiro2021-03-15T17:02:26Z2021-03-15T17:02:26Z2020-09-25http://hdl.handle.net/1843/35175Este trabalho tem o objetivo de propor um novo projeto de juntas coladas em sobreposição simples. Bioinspirado na morfologia das patas de alguns répteis (gekkonidae), as quais possuem micropilares extremamente efetivos na adesão destes animais às superfícies, este projeto introduziu furos milimétricos nas superfícies de sobreposição dos aderentes. Estes furos permitiram a criação de pilares na camada adesiva, promovendo um intertravamento mecânicos e aumentando consideravelmente a resistência das juntas. Os testes foram realizados com adesivos de diferentes comportamentos mecânicos. Os resultados mostraram que a solução proposta mostra-se uma alternativa viável para a melhoria da resistencia de juntas coladas, promovendo um aumento de até 93% no deslocamento e resistência final dos corpos testados. Durante o processo também foram avaliadas as características mecânicas dos adesivos, os quais foram nanomodificados pela adição de nanotubos de carbono. Suas propriedades foram analisadas tanto a nível macroscópico, quanto microscópico via microscopia de força atômica. Os nanocompósitos resultantes apresentaram melhoria na rigidez de até 98% se comparado com o adesivo puro. A homogeneidade do material também foi avaliada quantitativamente através dos índices global e local de Moran, cujos resultados corroboraram com as melhorias observadas nos adesivos.This work aims to propose a new design of single-lap bonded joint. Bioinspired on feet morphology of some reptiles (gekkonidae) that have extremely effective micropillaries in promoting adhesion in different surfaces, this project introduced millimetric holes in the overlapping surfaces of the adherents. These holes allowed the creation of pillars in the adhesive layer, promoting mechanical interlocking and considerably increasing the resistance of joints. The tests were performed in adhesives with different mechanical behaviors. The results showed that proposed solution proves to be a viable alternative to improve the mechanical resistance of the bonded joints, it promoting increases up to 93% in the displacement and final resistance of the tested bodies. During the process, the mechanical characteristics of the adhesives were evaluated. The adhesives were nanomodified by the addition of carbon nanotubes and its properties were analyzed both at the macroscopic and microscopic level via atomic force microscopy. Nanocomposites showed improvements up to 98% in stiffnes if compared to the pure adhesive. The homogeneity of the material was avaluated quantitatively using the global and local Moran indexes. The results corroborating with the improvements observed in mechanical properties of adhesives.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecanicaUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICAEngenharia mecânicaBiomiméticaNanotubos de carbonoPolímerosNanocompósitosPolímerosMWCNTÍndices de MoranNanoindentaçãoJuntas coladasBiomimética aplicada ao projeto e à análise de juntas coladas nanomodificadas por nanotubo de carbonoBiomimetics applied to design and analysis of bonded-joints nanomodified by carbon nanotubeBiomimicry applied to design and analysis of bonded joints nanomodified by carbon nanotubeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALTese - Elvis Carneiro Monteiro.pdfTese - Elvis Carneiro Monteiro.pdfapplication/pdf44332949https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/35175/1/Tese%20-%20Elvis%20Carneiro%20Monteiro.pdfcf2612fb5458e897303ff1ff8d3ac193MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/35175/2/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD521843/351752021-03-15 14:02:26.884oai:repositorio.ufmg.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2021-03-15T17:02:26Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Biomimética aplicada ao projeto e à análise de juntas coladas nanomodificadas por nanotubo de carbono
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Biomimetics applied to design and analysis of bonded-joints nanomodified by carbon nanotube
Biomimicry applied to design and analysis of bonded joints nanomodified by carbon nanotube
title Biomimética aplicada ao projeto e à análise de juntas coladas nanomodificadas por nanotubo de carbono
spellingShingle Biomimética aplicada ao projeto e à análise de juntas coladas nanomodificadas por nanotubo de carbono
Elvis Carneiro Monteiro
Nanocompósitos
Polímeros
MWCNT
Índices de Moran
Nanoindentação
Juntas coladas
Engenharia mecânica
Biomimética
Nanotubos de carbono
Polímeros
title_short Biomimética aplicada ao projeto e à análise de juntas coladas nanomodificadas por nanotubo de carbono
title_full Biomimética aplicada ao projeto e à análise de juntas coladas nanomodificadas por nanotubo de carbono
title_fullStr Biomimética aplicada ao projeto e à análise de juntas coladas nanomodificadas por nanotubo de carbono
title_full_unstemmed Biomimética aplicada ao projeto e à análise de juntas coladas nanomodificadas por nanotubo de carbono
title_sort Biomimética aplicada ao projeto e à análise de juntas coladas nanomodificadas por nanotubo de carbono
author Elvis Carneiro Monteiro
author_facet Elvis Carneiro Monteiro
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Antonio Ferreira Avila
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5032990765950518
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Paulo Vinicius Trevizoli
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Gray Farias Moita
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0695881277381069
dc.contributor.author.fl_str_mv Elvis Carneiro Monteiro
contributor_str_mv Antonio Ferreira Avila
Paulo Vinicius Trevizoli
Gray Farias Moita
dc.subject.por.fl_str_mv Nanocompósitos
Polímeros
MWCNT
Índices de Moran
Nanoindentação
Juntas coladas
topic Nanocompósitos
Polímeros
MWCNT
Índices de Moran
Nanoindentação
Juntas coladas
Engenharia mecânica
Biomimética
Nanotubos de carbono
Polímeros
dc.subject.other.pt_BR.fl_str_mv Engenharia mecânica
Biomimética
Nanotubos de carbono
Polímeros
description Este trabalho tem o objetivo de propor um novo projeto de juntas coladas em sobreposição simples. Bioinspirado na morfologia das patas de alguns répteis (gekkonidae), as quais possuem micropilares extremamente efetivos na adesão destes animais às superfícies, este projeto introduziu furos milimétricos nas superfícies de sobreposição dos aderentes. Estes furos permitiram a criação de pilares na camada adesiva, promovendo um intertravamento mecânicos e aumentando consideravelmente a resistência das juntas. Os testes foram realizados com adesivos de diferentes comportamentos mecânicos. Os resultados mostraram que a solução proposta mostra-se uma alternativa viável para a melhoria da resistencia de juntas coladas, promovendo um aumento de até 93% no deslocamento e resistência final dos corpos testados. Durante o processo também foram avaliadas as características mecânicas dos adesivos, os quais foram nanomodificados pela adição de nanotubos de carbono. Suas propriedades foram analisadas tanto a nível macroscópico, quanto microscópico via microscopia de força atômica. Os nanocompósitos resultantes apresentaram melhoria na rigidez de até 98% se comparado com o adesivo puro. A homogeneidade do material também foi avaliada quantitativamente através dos índices global e local de Moran, cujos resultados corroboraram com as melhorias observadas nos adesivos.
publishDate 2020
dc.date.issued.fl_str_mv 2020-09-25
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-03-15T17:02:26Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-03-15T17:02:26Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/1843/35175
url http://hdl.handle.net/1843/35175
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFMG
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMG
instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
instname_str Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron_str UFMG
institution UFMG
reponame_str Repositório Institucional da UFMG
collection Repositório Institucional da UFMG
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/35175/1/Tese%20-%20Elvis%20Carneiro%20Monteiro.pdf
https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/35175/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv cf2612fb5458e897303ff1ff8d3ac193
34badce4be7e31e3adb4575ae96af679
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1797972982616817664

Registros relacionados